Por que Júpiter não tem superfície - e como ele se mantém unido

Júpiter não tem chão firme - nenhuma superfície sólida, como a relva ou a terra que pisamos na Terra. Não há onde caminhar nem um lugar onde uma nave espacial possa aterrar.

Como isso é possível? Se Júpiter não tem superfície, o que existe no seu lugar? E, sem esse “piso”, como o planeta consegue manter-se coeso?

Mesmo sendo professor de Física e estudando fenómenos invulgares de vários tipos, reconheço que imaginar um mundo sem superfície não é nada intuitivo. Ainda assim, muito sobre Júpiter continua por explicar, mesmo agora que a sonda robótica Juno, da NASA, entra no seu nono ano em órbita desse planeta estranho.

Primeiro, alguns factos

Júpiter, o quinto planeta a partir do Sol, fica entre Marte e Saturno. É o maior planeta do Sistema Solar - tão grande que mais de 1.000 Terras caberiam no seu interior, e ainda sobraria espaço.

Enquanto os quatro planetas interiores - Mercúrio, Vénus, Terra e Marte - são constituídos por material rochoso e sólido, Júpiter é um gigante gasoso, com composição parecida com a do Sol. Na prática, trata-se de uma esfera de gás em permanente agitação: turbulenta, tempestuosa e extremamente dinâmica. Em algumas regiões, os ventos ultrapassam 640 km/h - cerca de três vezes a velocidade de um furacão de categoria 5 na Terra.

À procura de solo firme

Na Terra, se você começa no topo da atmosfera e desce cerca de 100 km, a pressão do ar aumenta de forma contínua. Mais cedo ou mais tarde, chega-se a uma superfície: terra firme ou água.

Em Júpiter, a comparação ajuda - mas só até certo ponto. Se você parte das camadas superiores da sua atmosfera, composta sobretudo por hidrogénio e hélio, a pressão também cresce à medida que se desce. A diferença é que, em Júpiter, essa pressão torna-se colossal.

À medida que as camadas de gás acima “empurram” cada vez mais, a sensação seria semelhante à de estar no fundo do oceano - com a diferença de que, em vez de água, você estaria imerso em gás. A compressão chegaria a um nível tão extremo que um corpo humano implodiria; você seria esmagado.

Ao descer cerca de 1.600 km, o gás quente e denso começa a comportar-se de um modo incomum. Com o tempo, ele transforma-se numa forma de hidrogénio líquido, criando algo que pode ser entendido como o maior oceano do Sistema Solar - embora seja um oceano sem água.

Descendo mais aproximadamente 32.000 km, o hidrogénio passa a assemelhar-se a um metal líquido em fluxo - um material tão exótico que só recentemente, e com enorme dificuldade, cientistas conseguiram reproduzi-lo em laboratório. Nesse hidrogénio metálico líquido, os átomos ficam comprimidos de tal forma que os seus eletrões ganham liberdade para se mover.

É importante notar que essas mudanças de camada não acontecem de forma brusca. A passagem de hidrogénio gasoso “normal” para hidrogénio líquido e, depois, para hidrogénio metálico ocorre gradualmente, de maneira contínua. Em nenhum momento aparece uma fronteira nítida - nem material sólido, nem superfície.

Assustador até ao núcleo

No fim, você chegaria ao núcleo de Júpiter - a região central do interior do planeta, o que não deve ser confundido com uma superfície.

Os cientistas ainda discutem qual é, exatamente, a natureza do material do núcleo. O modelo mais aceite sugere que ele não é sólido como rocha; seria mais parecido com uma mistura quente, muito densa e possivelmente metálica, combinando fases líquidas e sólidas.

A pressão no núcleo é tão absurda que equivaleria a cerca de 100 milhões de atmosferas terrestres a comprimir você - ou, dito de outra forma, a dois edifícios Empire State “apoiados” sobre cada 6,5 cm² do seu corpo.

E a pressão não seria o único obstáculo. Uma nave que tentasse alcançar o núcleo seria destruída pelo calor extremo: cerca de 20.000 °C - três vezes mais quente do que a superfície do Sol.

Júpiter ajuda a Terra

Júpiter é um lugar estranho e intimidador. Ainda assim, se ele não existisse, talvez os seres humanos nem estivessem aqui.

Isso porque Júpiter funciona como um escudo para os planetas interiores do Sistema Solar, incluindo a Terra. Com a sua gravidade gigantesca, o planeta vem alterando órbitas de asteroides e cometas ao longo de milhares de milhões de anos.

Sem essa influência, parte desses detritos espaciais poderia ter atingido a Terra; e, se algum impacto tivesse sido catastrófico, poderia ter provocado um evento de extinção em massa. Basta lembrar o que aconteceu com os dinossauros.

É possível que Júpiter tenha contribuído para a nossa existência - mas, por si só, o planeta é extraordinariamente hostil à vida, pelo menos à vida como a conhecemos.

Com uma das suas luas, a história pode ser diferente. Europa talvez seja a nossa melhor hipótese de encontrar vida noutro lugar do Sistema Solar.

A missão Europa Clipper, uma sonda robótica da NASA com lançamento previsto para outubro de 2024, deve realizar cerca de 50 sobrevoos dessa lua para estudar o seu enorme oceano subterrâneo.

Será que existe algo a viver na água de Europa? Os cientistas ainda vão demorar a descobrir. Pela distância entre Júpiter e a Terra, a sonda não deverá chegar antes de abril de 2030.

Benjamin Roulston, Professor Assistente de Física, Clarkson University

Este artigo foi republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.